一、 線材拉伸的基本原理

1．線材的拉伸

線材的拉伸是指線坯在一定的拉力作用下，通過模孔發(fā)生塑性變形，使截面減小、長度增加的一種壓力加工方法。

2．拉伸的特點

（1） 拉伸的線材有較精確的尺寸，表面光潔，斷面形狀可以多樣。

（2） 能拉伸大長度和各種直徑的線材。

（3） 以冷加工為主，拉伸工藝、模具、設(shè)備簡單，生產(chǎn)效率高。

（4） 拉伸能耗較大，變形受一定的限制。

3．拉伸的原理

拉伸屬于壓力加工范圍，拉伸過程中除了產(chǎn)生極少的粉屑外，體積變化甚微，因此拉伸前、后金屬的體積基本相等。

4．影響拉伸的因素

（1） 銅、鋁桿（線）材料。在其他條件相同時，拉銅線比拉鋁線的拉伸力大，拉鋁線容易斷，所以拉鋁線時應(yīng)取較大的安全系數(shù)。

（2） 材料的抗拉強度。材料的抗拉強度因素很多，如材料的化學(xué)成分，壓延工藝等，抗拉強度高則拉伸力大。

（3） 變形程度。變形程度越大，在模孔變形段長度越長，因而增加了模孔對線的正壓力，摩擦力也隨之增加，拉伸力也增加。

（4） 線材與模孔間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)越大，拉伸力越大。摩擦系數(shù)由線材和模具材料光潔度、潤滑液的成分和數(shù)量決定。

（5） 線模模孔工作區(qū)和定徑區(qū)的尺寸和形狀。定徑區(qū)越大，拉伸力也越大。

（6） 線模的位置。線模安放不正或模座歪斜也會增加拉伸力。也是線徑及表面質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

（7） 外來因素。線材不直，拉線過程中線的抖動，放線阻力，都會增加拉伸力。

二、 拉絲設(shè)備

1．拉絲機的分類

按模具數(shù)量分：單模拉絲機和多模拉絲機。

按工作特性分：滑動式拉絲機和非滑動式拉絲機。

按鼓輪形狀分：塔形鼓輪拉絲機、錐形鼓輪拉絲機及圓柱形鼓輪拉絲機。

按潤滑型式分：噴射式拉絲機和浸入式拉絲機。

按拉制線徑分：巨、大、中、小、細(xì)、微拉絲機。

2．多模拉絲機的特點

多模拉絲機是線材通過幾個規(guī)格逐漸減小尺寸的模子和其后的拉線鼓輪，而實現(xiàn)拉伸的拉絲機。

（1） 滑動式連續(xù)拉絲機

滑動式連續(xù)拉絲機是拉絲鼓輪圓周速度大于線材拉伸速度，并以次而產(chǎn)生摩擦力。

它的優(yōu)點是總的延伸系數(shù)高，加工率大，拉伸速度高，產(chǎn)量大，易于實現(xiàn)自動化、機械化。

它的缺點是在拉線過程中，為了克服線材所產(chǎn)生的摩擦力，要消耗很多的功；對鼓輪表面的磨損很大；對配模的要求嚴(yán)格。

A．圓柱形鼓輪拉絲機

這種拉絲機的特點是各個拉絲機鼓輪的直徑相等，且呈直線排列，主要拖動形式為一個電動機帶動各級鼓輪，它的優(yōu)點是穿模方便，停車后可以測量各道次的線材直徑，以便控制拉伸的過程。它的缺點是機身較長，而且模子的數(shù)量一般不多于9個。



B． 臥式塔形鼓輪拉絲機

這種拉絲機應(yīng)用最為廣泛，塔形鼓輪結(jié)構(gòu)，按其塔級多少，可分二級拉絲鼓輪和多級拉絲鼓輪。它的優(yōu)點是拉絲道次多，設(shè)備緊湊，占地面積小。

（2） 無滑動式連續(xù)拉絲機

非滑動式拉絲機是線材與鼓輪之間沒有相對的滑動，線材拉伸后纏繞在拉絲鼓輪上，因此中間的鼓輪有雙重的作用，即起著拉伸鼓輪的作用，又起著儲線為下道模子拉絲的放線作用。比較多的是8、10模拉絲機。

它的優(yōu)點是：鼓輪和線材表面不易磨損；適于抗張力不大，耐磨性差的鋁（鋁合金）線的拉制；機構(gòu)簡單，容易制造；由于中間鼓輪上有儲存，當(dāng)某個鼓輪停止轉(zhuǎn)動時，其它鼓輪仍可在短時間內(nèi)照常工作。

它的缺點是：不能高速拉伸，一般不超過12m/s；不適宜細(xì)線的拉伸。

三、 拉絲的潤滑

1．潤滑劑的作用

（1） 潤滑作用。在變形的金屬和模空之間，保持一層潤滑膜，避免模具和線材直接接觸和粘結(jié)，降低摩擦系數(shù)，從而減少能量消耗和加工道次，延長模具的使用壽命。

（2） 冷卻作用。使用冷卻的潤滑液，可以降低線材和模孔的溫度，防止線材溫度過高而發(fā)生氧化變色，提高線速。

（3） 清洗作用。在拉制過程中，不斷產(chǎn)生微細(xì)的金屬粉塵，潤滑液不斷沖洗模孔，消除金屬粉塵在模孔的作用。

2．潤滑劑對拉絲的影響因素

（1） 濃度。潤滑劑的濃度大，提高了它的潤滑作用，金屬線材與模孔壁的摩擦系數(shù)小，相應(yīng)的摩擦力也減小，拉伸力隨之下降。但是，濃度太大，潤滑劑的粘度也隨之上升，它的沖洗作用也減小，模孔的金屬屑不易帶走，造成線材表面質(zhì)量差。濃度太大，金屬屑不會沉淀，懸浮在潤滑劑中，反而影響潤滑效果。

（2） 溫度。潤滑液的溫度過高，失去了它的冷卻作用，使金屬線材及模具的溫度升高，線材氧化變色、模具壽命減低，也影響油脂潤滑膜的強度，潤滑效果下降。溫度過高，潤滑劑粘度上升，不利于拉伸。

（3） 清潔度。潤滑劑中混入酸類物質(zhì)，會造成潤滑劑分層，失去潤滑效果。潤滑劑中含堿量增加，對拉伸后的金屬線材產(chǎn)生腐蝕的危害。潤滑劑中有固體雜質(zhì)，影響設(shè)備的潤滑系統(tǒng)，造成潤滑液供應(yīng)不足，減小了潤滑劑起到的作用。

3．對潤滑劑的基本要求

（1） 粘附性好，潤滑劑能有效地粘附在拉制線材的表面上。

（2） 能承受線材與模具之間的高壓，熱穩(wěn)定性好。

（3） 沒有腐蝕作用。

（4） 冷卻效果好。

（5） 沒有刺激的氣味。

（6） 拉制后易于除去。

4．拉絲潤滑方式

（1） 單個模槽分散潤滑

主要用于一次拉絲機或無滑動的積儲式多模拉絲機，它對潤滑劑的形態(tài)無限制。通過模槽內(nèi)的循環(huán)水起到冷卻的作用。由于模槽是敞開式的，可以直接觀察潤滑劑情況，便于調(diào)整。但是容易弄臟設(shè)備和場地。

（2） 浸入式潤滑

采用乳液壯和液體油狀的潤滑劑，適用于滑動式連續(xù)拉絲機。潤滑劑盛裝在拉絲機的專用槽內(nèi)，鼓輪、線段、模具都浸入在潤滑劑中，結(jié)構(gòu)簡單，能保證模具、鼓輪、線材的連續(xù)潤滑和冷卻。

它的缺點是：拉絲過程中產(chǎn)生的金屬屑沒有沉淀的可能，不斷被帶進模孔和鼓輪上，影響模具和鼓輪的壽命，也影響線材表面的質(zhì)量。潤滑掖槽需要有冷卻裝置，防止?jié)櫥簻囟冗^高。

（3） 循環(huán)式潤滑系統(tǒng)

在滑動式連續(xù)拉絲機上，保證潤滑液有固定的成分和一定的溫度，可以單機使用，也可以數(shù)臺拉絲機集中使用。它的優(yōu)點是潤滑液里的金屬屑可以得到充分的沉淀，定期的清理，能保證潤滑液的清潔度。它的缺點是要不定期對潤滑液進行分析，適時補充潤滑劑。

四、 拉絲模具

1．模具的種類和應(yīng)用

（1） 硬質(zhì)合金模， 它的優(yōu)點是：耐磨性好；粘附性小；拋光性好；摩擦系數(shù)小；抗腐蝕性高。

（2） 鉆石模，由于天然鉆石模價格昂貴，非常脆弱，主要用于細(xì)微線的拉制。

（3） 聚晶模（人造鉆石），與天然鉆石一樣的高硬度和高耐磨性，主要用于小拉絲機的中間模。

（4） 鋼模，修制容易，價格低廉，但硬度和耐磨性比較差，壽命低，主要用于生產(chǎn)量小，拉大截面的型線。

2．模具的結(jié)構(gòu)尺寸

拉絲模具的模孔，有四個部分組成：

（1） 入口潤滑區(qū)：帶有圓弧，便于線材進入工作區(qū)。

（2） 工作區(qū)：金屬拉伸時產(chǎn)生塑性變形，線材截面壓縮減小。

（3） 定徑區(qū)：保證線材尺寸與形狀精確和均一，延長模具的使用壽命。

（4） 出口區(qū)：出線端，防止停車時出現(xiàn)竹節(jié)刮傷和定徑區(qū)出口處的崩裂。

3．拉絲對模具的要求

（1） 模孔的各個區(qū)域應(yīng)該光滑，不得有裂紋和凹坑的存在。

（2） 模孔的中心線要垂直于模具的端面。

（3） 工作區(qū)、定徑區(qū)在修磨后必須要拋光。

五、 拉絲過程中異常原因分析與處理

1．?dāng)嗑€產(chǎn)生的原因
解決辦法
1接頭不牢
調(diào)節(jié)對焊機的電流、通電時間、壓力，提高焊接質(zhì)量
2線材有雜質(zhì)
加強原材料的驗收
3配模不合理
對模具進行調(diào)整，消除變形過程度大和過小的現(xiàn)象
4模孔形狀不正確或不光滑
嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)修模，定徑區(qū)不可過長，保證模孔的光潔度
5反拉力過大
調(diào)整鼓輪上繞線的圈數(shù)

6鼓輪上壓線
調(diào)整鼓輪上繞線的圈數(shù)，修正磨損的鼓輪
7潤滑不良
檢查潤滑系統(tǒng)，測定潤滑劑的成分和溫度
8鋁桿潮濕
防止鋁桿受潮，潮濕的鋁桿暫時不使用

2．尺寸形狀不正確
產(chǎn)生的原因

解決辦法
1模孔磨損

經(jīng)常測量線徑，發(fā)現(xiàn)超公差時更換模具
2線材拉細(xì)
調(diào)整配模，改善潤滑效果
3用錯模具
穿線后要測量線徑
4線材劃傷
檢驗?zāi)？椎馁|(zhì)量和潤滑
5模具歪斜
上模時注意擺正，檢修模座

3．擦傷、碰傷、刮傷
產(chǎn)生的原因

解決辦法
1錐形鼓輪上有跳線現(xiàn)象
將鼓輪表面修光，角度檢修正確
2鼓輪上有溝槽
拆下鼓輪修復(fù)磨光

3設(shè)備上有傷線的地方
鼓輪接口不平，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動不靈活
4線盤互相碰撞
線盤要“T”字?jǐn)[放，運輸時要彼此隔開
5地面不平整
整修地面，鋪設(shè)鋼板
6收線過滿
堅守崗位，集中精力，按規(guī)定下盤

4．起皮、麻坑、三角口、毛刺
產(chǎn)生的原因

解決辦法

1線材有飛邊、夾雜、縮孔

加強檢驗，不合格的不投產(chǎn)
2模孔不光滑、變形等
嚴(yán)格檢查，不合格的模具不上機
3潤滑不良
提高潤滑效果
4鼓輪不光滑，滑動率過大
磨光鼓輪表面，調(diào)整配模

5．波紋、蛇形
產(chǎn)生的原因

解決辦法
1配模不當(dāng)
調(diào)整配模，在成品模的變形程度不可過小
2拉絲機嚴(yán)重震動
檢修、加固設(shè)備，消除震動
3線材抖動厲害
調(diào)節(jié)張力，收線速度要保持穩(wěn)定
4模孔形狀不合適
定徑區(qū)長度要合適，不可過短，甚至沒有
5潤滑供應(yīng)不均勻，不清潔
保證潤滑劑供應(yīng)均勻，將潤滑劑過濾使用

6．線材上有連續(xù)的劃痕
產(chǎn)生的原因

解決辦法
1線材刮傷
檢查與線材接觸的各部位，如導(dǎo)輪、排線杠
2潤滑液溫度過高
加強冷卻，必要時采用強制冷卻手段
3潤滑劑含堿量高、不清潔
定期化驗，保持潤滑劑的成分，保證其清潔
4模孔不光滑，有缺陷
加強模具的修理與管理，不合格模具不上機
5模孔潤滑區(qū)被阻塞
對潤滑液要過濾，消除潤滑液中的金屬屑和各種雜質(zhì)。

7．氧化、水漬、油污
產(chǎn)生的原因
解決辦法

1潤滑不足，潤滑液溫度過高
保證潤滑液的足夠供給，加強潤滑液的冷卻
2潤滑液飛濺
阻塞飛濺部位，成品線出口處采用毛氈擦線
3存放場地不清潔，油污的手套弄臟了線材
堅持5S管理，保證工作場地的清潔

8．收排線滿、偏、亂、緊、松
產(chǎn)生的原因
解決辦法
1排線調(diào)整不當(dāng)
按收線盤規(guī)格調(diào)整排線寬度和排線位置
2收線張力不當(dāng)
調(diào)整收線張力和收線速度
3排線機構(gòu)有故障
細(xì)心觀察，及時排除
4收線盤不規(guī)整
選用合格的線盤上機
5收線過滿
加強監(jiān)視，如是自動換盤要重新設(shè)定下盤數(shù)量或檢修設(shè)備

9．性能不合格
產(chǎn)生的原因

解決辦法
1抗拉強度、伸長率、彎曲等機械性能不合格
總變形程度小，原材料不合格，變形不均勻的原因會引起機械性能不合格，所以要選用合格的原材料，增加總變形程度，控制拉絲過程中的溫升等條件
2電阻率不合格
主要是原材料不合格，其次是退火工藝不當(dāng)。